Lifepo4 Zelldrift berechnen

[Mobildomizil]

Umgekehrt wird ein Schuh draus: aus dem Ausgleichsstrom, im Idealfall dem max Balancerstrom, und der Zeit bis zum Ausgleich kannst du den Drift berechnen. Der Drift ist durch unterschiedliche Selbstentladung oder abweichenden Wirkungsgrad auftretende Abweichung des Ladezustands (SoC) der einzelnen Zellen eines initialisierten Zellverbands, gemessen in Ah. Es gibt keine Möglichkeit, aus der Spannungsdifferenz auf den Drift zu schliessen, da dies bei LFP hochgradig vom Ladezustand der Zelle abhängt (aber weder von deren Grösse noch der Qualität).

Wenn man den Drift zufällig weiss, kann man natürlich auch andersrum rechnen, und kommt dann wie oben korrekt angemerkt auf 30 Stunden bei 50 mA und 1,5 Ah. Nur weiss man die 1,5 Ah halt nicht.

Passive Balancer mit 50 mA kann man für Mignonzellen oder 18650er nehmen. Für grössere Batterien gibt es Aktivbalancer mit ein paar Ampere Ausgleichstrom für einstellige Eurobeträge, da kann ich für den Einsatz von Spielzeugbalancern irgendwie keinen Sachgrund erkennen.

Gruss Manfred

[biauwe]

Wozu müsst ihr das eigentlich wissen?

Genau !
Wozu hat man damals die MINT-Fächer abgewählt ( Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik) ?

[Santana63]

Grob vereinfacht.
"State" Balance
Passive Balancer müssen zum Balancieren die Summe an Kapazitäten die in den Zellen mit höherer Spannung mehr sind, als in der mit der geringsten Spannung verbrennen,
um diese auch auf das kleinste (dann gleiche) Spannungsniveau zu bringen.
Man müsste also für jede dieser Zellen die Ah ermitteln, addieren und dann durch die Leistung dividieren die der Balancer schafft zu "verheizen".
Wird gleichzeitig noch geladen, "Charge" Balance,
kommen die in dieser Zeit geladen Ah in diesen Zellen noch dazu.

[Agent_no6]

Bisher driften meine Zellen im 2-3 mV Bereich, da reicht mein aktueller embedded Passivbalancer auf dem BMS.
Gebt doch mal ein Beispiel für einen Aktivbalancer, habe immer nur die Ratschläge gesehen, die Aktivbalancer mit den Kondensatoren nicht zu nehmen, deshalb bisher drauf verzichtet.

[biauwe]

Gebt doch mal ein Beispiel für einen Aktivbalancer,

Aktivbalancer mit 1,2A Leistung, Spannungsbereich 2,2 bis 4,5V.
Ist die Spannungsdifferenz >0,1V zwischen zwei benachbarten Zellen beginnt der Zellausgleich und endet, wenn 0,03V erreicht sind.

https://bit.ly/4iPYZY0

[Südschwede]

Geht es hier eigendlich um einen Fertigakku oder Selbstbau?
Beim Fertigakku braucht man ein einstellbares Netzteil und viel Zeit um ihn bei solchen Abweichungen zu ballancieren.
Beim Selbstbau macht man eine vernünftige Initialballanzierung. Dann sollte auch da ein passiver Balancer reichen, es sei denn, die Zellen sind nicht die besten.

[biauwe]

einstellbares Netzteil

Warum? Was kann das?

Initialballanzierung

Noch nie gemacht.
Warum auch?

[raidy]

Theoretische Berechnung nur auf Grund von Spannung und Strom, ohne Akkusepzifische Merkmale.

Gehen wir mal zur Vereinfachung von folgenden Werten aus:
LiFePo4 100Ah
leer 2.6V (eine Zelle)
voll 3.6V (leer/voll kannst du ja nach deinen Wünschen ändern)
Balancer 0.05A Balancingstrom
Blancerdifferenz 0.08V

Einfache Herleitung:
Bei 1A bräuchte der volle Akku 100Ah Akku 100 Stunden um leer zu sein. Er hat dann 1V weniger als voll.
Du willst aber nicht leer (1V), sondern nur 0.08V entladen.
Bei 1A bräuchte dies 0.08/1*100 = 8 Stunden.
Du entladest (balanced) aber nicht mit 1A, sondern nur mit 0.05A
1/0.05*8= 160 Stunden
Denke daran, dass du mit 0.08V Differenz schon 8% der gesamten Akkuleistung leer saugst! (Bei linearer Betrachtung)
Deshalb der erschreckende Wert.

Die Formel:
Balancer Spannungsdifferenz / Balancerstrom * Ah des Akkus * (Akkuspannung voll - Akkuspannung leer)
0.08V/0.05A * 100Ah * (3.6V-2.6V) = 160h

Durch andere Einflüsse ist dies nur eine Näherungsrechnung.
In jedem Fall aber werden es viele Stunden sein.

[Südschwede]

Einstellbares Netzteil aus einem einfachen Grund.
Hab ich feste 14,4V und einen Akku mit einer weggelaufenen Zelle geht das BMS in OVP. Das ist zum Balancieren nicht gerade vorteilhaft. Also bleib man mit der angelegten Spannung immer kurz unter OVP und steigert sie dann langsam.

[biauwe]

leer 2.6V
voll 3.6V

Wozu braucht man die Voltzahl?
Ist die Stromstärke nicht immer gleich?

[biauwe]

Hab ich feste 14,4V und einen Akku mit einer weggelaufenen Zelle geht das BMS in OVP.

Das kann auch bei 14,4 V passieren und 14,4 V liegen auch nicht am Akku an. Erst wenn er voll ist.

[raidy]

leer 2.6V
voll 3.6V

Wozu braucht man die Voltzahl?
Ist die Stromstärke nicht immer gleich?

Ich bin von 50mA konstantem Balancingstrom, unabhängig der Akkuspannung, also immer 50mA ausgegangen. Sollte der Balancer keine konstanten 50mA ziehen, sondern nur aus einem "schaltbaren" Widerstand gebaut sein, wäre er Spannungsabhängig. Dann gehe ich einfach davon aus, dass er im Mittel 50mA zieht.

Wozu ich diese Werte geschrieben habe?
Um die Zeit durch Balancerstrom und abgebaute Spannung zu berechnen muss man wissen, um wie viel die Spannung bei einer Stromentnahme X in Stunde sinkt, bei der angegebenen Akkugröße von 100Ah. Daraus kann man errechnen, wie viel mV bei 50mA in welcher Zeit abgebaut werden.

Aber du kannst gerne mal deine Formel hier rein stellen, vielleicht ist sie besser.

[biauwe]

Aber du kannst gerne mal deine Formel hier rein stellen, vielleicht ist sie besser.

Ich habe keine eigenen Formel. Ist von MINT übergeblieben.

[Doraemon]

Balancer Spannungsdifferenz / Balancerstrom * Ah des Akkus * (Akkuspannung voll - Akkuspannung leer)
0.08V/0.05A * 100Ah * (3.6V-2.6V) = 160h

Ob man das überhaupt so rechnen darf, lasse ich mal offen.
In jedem Fall aber werden es viele Stunden sein.

Gleiches Ergenis wie bei mir vorher, ein anderer Ansatz,

0,08V Spannungsdifferenz sind bei 100Ah = 8Wh die es gilt zu vernichten

bei 13,6V vollem Akku sind das dann 8Wh : 13,6V = 0,59Ah

bei einem 0,05A Balancer dann 0,59Ah : 0,05A = 11,8h

[Austragler]

Ah mal V
Watt soll da rauskommen
Voltamperestunde

Aus neinem LiFePo Akku kommt Strom raus, deshalb habe ich ihn gekauft.
Die ganze Rechnerei - was soll das bringen ?

Ist fast wie mit dem Gewicht. Man kann rechnen, oder man kann wiegen.
Ich habe das letztere gemacht.

[biauwe]

Die ganze Rechnerei - was soll das bringen ?

Ich habe danach nicht gefragt

[Doraemon]

Die ganze Rechnerei - was soll das bringen ?

Ein Thema in einem Forum, wer nicht will braucht ja nicht mitzumachen.

Mir macht es Spass ein bischen Gehirnschmalz dafür zu verbrauchen, hält geistig fit sich mal wieder mit Ampere, Volt und ohm zu beschäfigten.

[Südschwede]

Das kann auch bei 14,4 V passieren und 14,4 V liegen auch nicht am Akku an. Erst wenn er voll ist.

Da hast du mich falsch verstanden, OVP wird durch die Zelle mit der höchsten Spannung ausgelöst. Und das schon, bevor die 14,4V erreicht werden. Es bleibt also keine Zeit für ein vernünftiges Balancieren. Darum das langsame herrantasten an die Ladespannung, ohne daß OVP ausgelöst wird.

Nochmal allgemein, soweit ich weiß, erfolgt das Balancieren ohne Laden nur bis zu einer Spannung von größer ca. 13,8V. Schließlich soll das Balancieren ja nicht den Akku dauerhaft entleeren.

[biauwe]

Nochmal allgemein, soweit ich weiß, erfolgt das Balancieren ohne Laden nur bis zu einer Spannung von größer ca. 13,8V.

Welche Balancer machen das?

Das z.B. ist eine Kurve vom Passivbalancer mit nur 0,8 A Shunt

[Südschwede]

Deine Kurve scheint beim Laden aufgenommen zu sein. Außerdem sind deine Zellen voll ausballanciert, für daß hier behandelte Problem mit weit auseinander liegenden Zellen also nicht relevant.